Name: Technik zur intranasalen Verabreichung von α-Synuclein-Aggregaten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-11-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 49 s
Description: Erfahren Sie die intranasale Verabreichung von α-Synuclein-Aggregaten zur Untersuchung der Pathologie-Ausbreitung im Mausmodell. Diese nicht-chirurgische Methode ermöglicht die Analyse von Parkinson-Mechanismen.

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<meta charset="utf8"></head><body>α-Synuclein-Vermehrung: Intranasale Verabreichung bei der Parkinson-Krankheit

<ol><li>Tysnes, O. B., Storstein, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemiology+of+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Transm+%28Vienna%29%22%5BJournal%5D)">Epidemiology of Parkinson's disease.</a> J Neural Transm (Vienna). 124 (8), 901-905 (2017).</li>
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<li>Rey, N. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Widespread+transneuronal+propagation+of+alpha-synucleinopathy+triggered+in+olfactory+bulb+mimics+prodromal+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Med%22%5BJournal%5D)">Widespread transneuronal propagation of alpha-synucleinopathy triggered in olfactory bulb mimics prodromal Parkinson's disease.</a> J Exp Med. 213 (9), 1759-1778 (2016).</li>
<li>Rey, N. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spread+of+aggregates+after+olfactory+bulb+injection+of+%CE%B1-synuclein+fibrils+is+associated+with+early+neuronal+loss+and+is+reduced+long+term%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neuropathol%22%5BJournal%5D)">Spread of aggregates after olfactory bulb injection of α-synuclein fibrils is associated with early neuronal loss and is reduced long term.</a> Acta Neuropathol. 135 (1), 65-83 (2018).</li>
<li>Uemura, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%CE%B1-Synuclein+spread+from+olfactory+bulb+causes+hyposmia%2C+anxiety%2C+and+memory+loss+in+BAC-SNCA+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Mov+Disord%22%5BJournal%5D)">α-Synuclein spread from olfactory bulb causes hyposmia, anxiety, and memory loss in BAC-SNCA mice.</a> Mov Disord. 36 (9), 2036-2047 (2021).</li>
<li>Saito, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lewy+body+pathology+involves+the+olfactory+cells+in+Parkinson%27s+disease+and+related+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Mov+Disord%22%5BJournal%5D)">Lewy body pathology involves the olfactory cells in Parkinson's disease and related disorders.</a> Mov Disord. 31 (1), 135-138 (2016).</li>
<li>De Luca, C. M. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+RT-QuIC+seeding+activity+for+%CE%B1-synuclein+in+olfactory+mucosa+samples+of+patients+with+Parkinson%27s+disease+and+multiple+system+atrophy%5BTitle%5D)+AND+%22Transl+Neurodegener%22%5BJournal%5D)">Efficient RT-QuIC seeding activity for α-synuclein in olfactory mucosa samples of patients with Parkinson's disease and multiple system atrophy.</a> Transl Neurodegener. 8, 24(2019).</li>
<li>Stefani, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alpha-synuclein+seeds+in+olfactory+mucosa+of+patients+with+isolated+REM+sleep+behaviour+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Alpha-synuclein seeds in olfactory mucosa of patients with isolated REM sleep behaviour disorder.</a> Brain. 144 (4), 1118-1126 (2021).</li>
<li>Ucciferri, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scoring+central+nervous+system+inflammation%2C+demyelination%2C+and+axon+injury+in+experimental+autoimmune+encephalomyelitis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Scoring central nervous system inflammation, demyelination, and axon injury in experimental autoimmune encephalomyelitis.</a> J Vis Exp. (204), e65738(2024).</li>
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<li>Sawamura, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-dose+intranasal+administration+of+%CE%B1-syn+PFFs+induce+lewy+neurite-like+pathology+in+olfactory+bulbs%5BTitle%5D)+AND+%22Parkinsonism+Relat+Disord%22%5BJournal%5D)">Single-dose intranasal administration of α-syn PFFs induce lewy neurite-like pathology in olfactory bulbs.</a> Parkinsonism Relat Disord. 112, 105440(2023).</li>
<li>Guo, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intranasal+administration+of+%CE%B1-synuclein+preformed+fibrils+triggers+microglial+iron+deposition+in+the+substantia+nigra+of+Macaca+fascicularis%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Death+Dis%22%5BJournal%5D)">Intranasal administration of α-synuclein preformed fibrils triggers microglial iron deposition in the substantia nigra of Macaca fascicularis.</a> Cell Death Dis. 12 (1), 81(2021).</li>
<li>Macdonald, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assembly+of+%CE%B1-synuclein+and+neurodegeneration+in+the+central+nervous+system+of+heterozygous+M83+mice+following+the+peripheral+administration+of+%CE%B1-synuclein+seeds%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neuropathol+Commun%22%5BJournal%5D)">Assembly of α-synuclein and neurodegeneration in the central nervous system of heterozygous M83 mice following the peripheral administration of α-synuclein seeds.</a> Acta Neuropathol Commun. 9 (1), 189(2021).</li>
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<li>Tarutani, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+fragmented+pathogenic+%CE%B1-Synuclein+seeds+on+prion-like+propagation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">The effect of fragmented pathogenic α-Synuclein seeds on prion-like propagation.</a> J Biol Chem. 291 (36), 18675-18688 (2016).</li>
<li>Taguchi, T., Ikuno, M., Yamakado, H., Takahashi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+model+for+prodromal+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Animal model for prodromal Parkinson's disease.</a> Int J Mol Sci. 21 (6), 1961(2020).</li>
<li>Bousset, L., Brundin, P., Böckmann, A., Meier, B., Melki, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+efficient+procedure+for+removal+and+inactivation+of+alpha-Synuclein+assemblies+from+laboratory+materials%5BTitle%5D)+AND+%22J+Parkinsons+Dis%22%5BJournal%5D)">An efficient procedure for removal and inactivation of alpha-Synuclein assemblies from laboratory materials.</a> J Parkinsons Dis. 6 (1), 143-151 (2016).</li>
<li>Fenyi, A., Coens, A., Bellande, T., Melki, R., Bousset, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+the+efficacy+of+different+procedures+that+remove+and+disassemble+alpha-synuclein%2C+tau+and+A-beta+fibrils+from+laboratory+material+and+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Assessment of the efficacy of different procedures that remove and disassemble alpha-synuclein, tau and A-beta fibrils from laboratory material and surfaces.</a> Sci Rep. 8, 10788(2018).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>All-in-One-Fluoreszenzmikroskop BZ-X710</td><td>KEYENCE</td><td>N/A</td><td>All-in-One-Mikroskop</td></tr><tr><td>Ampicillin-Natriumsalz</td><td>Nacalai tesque</td><td>02739-32</td><td></td></tr><tr><td>Bioruptor II</td><td>Sonicbio</td><td>BR2006A</td><td>Wasserbad-Ultraschallgerät.</td></tr><tr><td>Butorphanoltartrat</td><td>Meiji Seika Pharma</td><td>WAK-52850</td><td></td></tr><tr><td>Zellulosetube</td><td>MISUMI</td><td>UC20-32-100</td><td></td></tr><tr><td>DeepWellMaximizer</td><td>TAITEC</td><td>MBR-022UP</td><td>Shaker</td></tr><tr><td>DynaCompetent Cells Zip BL21(DE3)</td><td>BioDynamics Laboratory Inc.</td><td>DS255</td><td>Kompetente Zelle</td></tr><tr><td>Entellan</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>107961</td><td>Einbettmedium für die Mikroskopie</td></tr><tr><td>Graefe Extra feine Pinzette gebogen gezahnt</td><td>FST</td><td>11152-10&nbsp;</td><td>Zange</td></tr><tr><td>Gehärtete Feinschere</td><td>FST</td><td>14090-09</td><td>Schere</td></tr><tr><td>Histofine Einfache Färbung Maus MAX-PO (R)</td><td>Nichirei Bioscience 414341</td><td></td><td>Universal Immunperoxidase Polymer, Anti-Kaninchen</td></tr><tr><td>ImageJ ver 1.52p</td><td>NA</td><td></td><td>NA https://imagej.net/</td></tr> <tr><td>innova4200</td><td>New Brunswick wissenschaftliche</td><td>9105085</td><td>Inkubator</td></tr><tr><td>Schüttler Isopropyl-&beta;- D-Thiogalactopyranosid</td><td>Nacalai tesque</td><td>19742-94</td><td></td></tr><tr><td>LB Brühe, Lennox</td><td>Nacalai tesque</td><td>20066-24</td><td></td></tr><tr><td>Leica EG 1150 H</td><td>Leica</td><td>14 0388 86 108</td><td>Modulares Gewebeeinbettungszentrum</td></tr><tr><td>Leica TP 1020</td><td>Leica</td><td>14 0422 85108</td><td>Automatischer Gewebeprozessor</td></tr><tr><td>Medetomidin</td><td>Fuji Film</td><td>135-17473</td><td></td></tr><tr><td>Microm HM325 Rotationsmikrotom</td><td>Thermo Scientific</td><td>902100</td><td></td></tr><tr><td>Midazolam</td><td>Maruishi Seiyaku</td><td>4987-211-76210-0</td><td></td></tr><tr><td>Neues Hämatoxylin Typ G</td><td>Muto</td><td>65-9197-38</td><td>Hämatoxylinlösung</td></tr><tr><td>Normale Flügelnadel für Vene Typ D, 25G</td><td>TERUMO</td><td>NN2332R</td><td>25G Nadel</td></tr><tr><td>Optima TLX Ultrazentrifuge</td><td>Beckman Couler</td><td>8043-30-1197</td><td>Ultrazentrifuge</td></tr><tr><td>P10 Pipette</td><td>Gilson</td><td>FA10002P</td><td></td></tr><tr><td>Paraffin</td><td>Leica</td><td>39601095</td><td></td></tr><tr><td>Paraformaldehyd</td><td>Nacalai tesque</td><td>30525-89-4</td><td></td></tr><tr><td>Peroxidase Stain DAB Kit</td><td>Nacalai tesque</td><td>25985-50</td><td></td></tr><tr><td>Pirece BCA Protein Assay Kits</td><td>Thermo Scientific</td><td>23225</td><td>BCA Assay</td></tr><tr><td>pRK172</td><td>Addgen</td><td>#134504</td><td>Plasmid</td></tr><tr><td>Q-Sepharose Fast Flow.&nbsp;</td><td>cytiva</td><td>17051001</td><td>Ionenaustauscherharz</td></tr></tbody></table>

technik zur intranasalen verabreichung von α-synuclein-aggregaten

Technique for Intranasal Administration of &#945;-Synuclein Aggregates

Abbildung 3 zeigt mehrere Beispiele für α-Syn-Aggregate im OB. In der vorliegenden Studie haben wir α-Syn-Aggregate in das einseitige Nasenloch verabreicht. Die beiden Nasenhöhlen sind durch die Nasenscheidewand getrennt, und jeder OB projiziert die olfaktorischen sensorischen Neuronen separat in jede Nasenhöhle. Daher kann der OB auf der kontralateralen Seite als Kontrolle verwendet werden.
Eine P-α-Syn-Pathologie wurde im OB auf der behandelten Seite nach 1 und 3 Monaten nicht beobachtet (Abbildung 3A, B). Lewy-Neuriten-ähnliche p-α-Syn-Aggregate wurden in den Glomeruli auf der behandelten Seite nach 6 und 12 Monaten beobachtet. (Abbildung 3C,D,F,G). Diese Aggregate wurden im OB auf der Kontrollseite nicht beobachtet (Abbildung 3E).
Wir können die α-Syn-Pathologie schätzen, indem wir α-Syn-Aggregate zählen oder die Größe usw. untersuchen, indem wir ImageJ (Table of Materials) verwenden. Zum Beispiel haben wir zuvor die Anzahl der α-Syn-Aggregate in diesem Modell20 gezählt und gemeldet. Im OB auf der behandelten Seite stiegen die Lewy-Neuriten-ähnlichen Aggregate im OB über 12 Monate signifikant an (unidirektionale ANOVA, gefolgt vom Dunnett-Test, p &lt; 0,01; Abbildung 3H). Im OB auf der Steuerungsseite gibt es nur wenige α-Syn-Aggregate.
Eine frühere Studie zeigte, dass injizierte PFFs in das Gehirn von Mäusen innerhalb einer Woche abgebaut wurden und endogene Maus-α-Syn in α-Syn-Aggregate umgewandelt wurden19. In der vorliegenden Studie deutet die Zunahme der α-Syn-Pathologie im Laufe der Zeit darauf hin, dass endogene Maus-α-Syn durch intranasale Verabreichung von PFFs in α-Syn-Aggregate umgewandelt wurden. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die α-Syn-Pathologie von der Riechschleimhaut auf die Geburtshilfe ausbreiten kann.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66943/66943fig01.jpg"> 
Abbildung 1: Verabreichungsmethode der Maus in der Nasenhöhle. (A) Die Maus wird in Rückenlage mit leicht nach unten geneigtem Kopf positioniert. (B) Die Nasenlöcher der Maus sind durch gelbe Pfeilspitzen gekennzeichnet. (C, D) Die α-Syn-Fibrillenlösung wird in das Nasenloch der Maus getropft (C, roter Pfeil) und schnell inhaliert (D, rote Pfeile). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66943/66943fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66943/66943fig02.jpg"> 
Abbildung 2: Skizzierung der Schritte zur Gewinnung der intakten Riechkolben. (A) Schneiden Sie den Schädelknochen mit einer Schere sagittal und lateral ein (gelbe Strichlinie). (B) Entfernen Sie den Schädelknochen an den Riechkolben (OBs) vollständig. (C) Drehen Sie den Kopf um und entfernen Sie vorsichtig das Gehirn. Durchtrennen Sie die Nerven des Gehirns. (D) Schneiden Sie die Riechnerven, die am Schädelknochen befestigt sind. (E) Das gesamte Gehirn mit den intakten OBs. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66943/66943fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66943/66943fig03.jpg"> 
Abbildung 3: P-α-Syn-Aggregate in Glomeruli des Riechkolbens. (A-G) P-α-Syn (EP1536Y) Immunhistochemie des OB auf (A-D) der behandelten Seite 1, 3, 6 und 12 Monate (1 m, 3 m, 6 m bzw. 12 m) nach der intranasalen Verabreichung und (E) der Kontrollseite 12 Monate nach der intranasalen Verabreichung. (C, D) Lewy-neuritenartige, fadenförmige α-Syn-Aggregate erscheinen um die Glomeruli. (F, G) Bei den vergrößerten Bildern handelt es sich um stark vergrößerte Bilder von Lewy-Neuriten-ähnlichem p-α-Syn 6 und 12 Monate nach der intranasalen Verabreichung. (H) Die Menge an Lewy-Neuriten-ähnlicher p-α-Syn-Ablagerung im OB auf der behandelten und der Kontrollseite (n = 4-5). Die Diagramme zeigen die mittlere ± SEM. Einfache ANOVA, gefolgt von Dunnett-Test; **&lt;0,01. Diese Zahl wurde gegenüber einem früheren Bericht20 geändert. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66943/66943fig03large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>

Technik zur intranasalen Verabreichung von α-Synuclein-Aggregaten

Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disorder characterized by the presence of Lewy bodies, which are aggregates of &#945;-synuclein ...

technique-for-intranasal-administration-of-synuclein-aggregates

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Neuroscience

Neurowissenschaften

Parkinson-Krankheit ist die Exposition gegenüber Pestiziden in Zusammenhang gebracht. Hier zeigen wir eine Methode, um Pestizide mit einer Magensonde in der gewünschten Konzentration und eine Methode, um ihre Wirkung in alpha-Synuclein Anreicherung zu analysieren, die enterale Nervensystem liefern.

Die orale Verabreichung von Rotenon mit einem Gavage und Bildanalyse von Alpha-Synuclein Einschlüsse in den enterischen Nervensystem

Verfahren zur Verabreichung von Arzneien intranasal zu erwachen Mäusen zum Zwecke der Ausrichtung des Gehirns beschrieben. Diese Methode ermöglicht wiederholten Gabe über einen längeren Zeitraum mit intranasale Verabreichung von Medikamenten ohne Narkose und Nase-zu-Hirn-Lieferung mit minimalen systemischen Exposition.

Intranasale Verabreichung von CNS Therapeutics Awake Mäuse

Dieses Video zeigt die Immunfärbung von Neuronen, die mit Alpha-Synuclein (αS)-Aggregaten behandelt wurden. Die Neuronen werden zunächst mit αS-Aggregaten behandelt. Anschließend werden sie fixiert, permeabilisiert und mit einer Blockierungslösung behandelt. Es werden Primärantikörper zugegeben, gefolgt von einem fluoreszenzmarkierten Sekundärantikörper und einer Kernfärbung. Anschließend wird die Probe montiert und unter einem Mikroskop betrachtet.

Immunfärbung von Neuronen, die mit Alpha-Synuclein-Aggregaten behandelt wurden

Dieses Video zeigt die Injektion von Alpha-Synuclein-Fibrillen in eine Maus, um eine Neuroinflammation zu induzieren. Die Fibrillen werden intraperitoneal in eine transgene Maus injiziert, die mutierte Alpha-Synuclein-Proteine exprimiert. Beim Erreichen des Zentralnervensystems dringen die Fibrillen in die Neuronen ein und induzieren die Aggregation der mutierten Proteine. Die Aggregate breiten sich auf benachbarte Neuronen, Mikroglia und Astrozyten aus. Die Erkennung der Aggregate löst bei...

Induktion von Neuroinflammation bei Mäusen durch Injektion von Alpha-Synuclein-Fibrillen

Quelle: Ullah, I., et.al. Ein Positionierungsgerät für die Platzierung von Mäusen während der intranasalen siRNA-Abgabe an das zentrale Nervensystem. J. Vis. Exp. (2019)Dieses Video zeigt eine präzise intranasale Verabreichungstechnik zur Verabreichung von Neuronen-targeting-Peptid-siRNA-Komplexen an das Gehirn von Mäusen unter Verwendung eines speziellen Positionierungsgeräts. Anästhesierte Mäuse werden in einer Kopf-und-Vorwärts-Position fixiert, um die siRNA-Inhalation zu optimieren und...

Intranasale Verabreichung von siRNA an das Gehirn von Mäusen mit Hilfe eines Positionierungsgeräts

Intranasale Verabreichung von Medikamenten an Mäuse über Pipette und umgekehrte Kanülierung für die Verabreichung von Medikamenten von der Nase zum Gehirn

Periphere Injektion von alpha-Synuclein - Fibrillen in das Peritoneum oder die Zunge von Tg (M83 +/-: GFAP -Luc +/-) Mäuse, der humanen alpha-Synuclein mit der familial A53T - Mutation exprimieren und Glühwürmchen - Luciferase kann Neuropathologie, einschließlich neuroinflammation induziert in ihrem Zentralnervensystem.

Biolumineszenz-Bildgebung von Neuroinflammation in transgenen Mäusen nach peripherer Inokulation von Alpha-Synuclein

Das Ziel dieses Protokolls ist, ein Zell-basierte System, das die Bildung von Alpha-Synuclein repliziert in Vivoaggregiert zu bieten. Intrazelluläre Alpha-Synuclein Einschlüsse sind in primären Neuronen durch die Internalisierung ausgesät und Vermehrung von exogenen verabreicht native microsomen-assoziierten Alpha-Synuclein-Aggregaten von erkrankten Alpha-Synuclein transgenen Mäusen isoliert.

Exogene Verabreichung von Alpha-Synuclein Microsomen verbundenen Aggregate zur primären Neuronen als eine mächtige Zellmodell der Fibrillen Bildung

Hier stellen wir ein Protokoll mit einem Maus-Positionierungsgerät vor, das die angemessene Platzierung von Mäusen für die intranasale Verabreichung einer hirngezielten Peptid-SiRNA-Formulierung ermöglicht, die eine effektive Gen-Silencing im zentralen Nervensystem ermöglicht.

Ein Positionierungsgerät für die Platzierung von Mäusen während der intranasalen siRNA-Lieferung an das Zentrale Nervensystem

Das Ziel dieses Artikels ist es, die Schritte zu skizzieren, die für die Herstellung von Fibrillen aus monomem Alpha-Synuclein, anschließende Qualitätskontrolle und die Verwendung der vorgeformten Fibrillen in vivo erforderlich sind.

Generation von Alpha-Synuclein vorgeformten Fibrillen aus Monomers und Einsatz In Vivo

Dieses Protokoll stellt die Rayleigh-Zersetzung als einen milden Prozess zur Aerosolisierung nicht-viraler mRNA-Vektoren dar. Die regionale Ablagerung für aerosolisierte mRNA-Vektoren wird mit dem Alberta Idealized Nasal Inlet (AINI)-Modell ausgewertet. Die Expression des grünen Fluoreszenzproteins (GFP) in menschlichen Lungenzellen stellt die Aufrechterhaltung physikochemischer und biologischer Funktionen post-aerosolisierter mRNA-Vektoren dar.

Intranasale Abgabe von mRNA-Polyplexen über Rayleigh-Breakup-Aerosole: Eine in-vitro-Methode zur Nasenablagerung und funktionellen Tests

Erfahren Sie die intranasale Verabreichung von α-Synuclein-Aggregaten zur Untersuchung der Pathologie-Ausbreitung im Mausmodell. Diese nicht-chirurgische Methode ermöglicht die Analyse von Parkinson-Mechanismen.

Technik zur intranasalen Verabreichung von α-Synuclein-Aggregaten

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